DE102011007907B3

DE102011007907B3 - Impeller for centrifugal pumps

Info

Publication number: DE102011007907B3
Application number: DE102011007907A
Authority: DE
Inventors: Peer Springer
Original assignee: KSB AG
Current assignee: KSB SE and Co KGaA
Priority date: 2011-04-21
Filing date: 2011-04-21
Publication date: 2012-06-21
Anticipated expiration: 2031-04-22
Also published as: CA2833193A1; US20140064970A1; EP2699803A2; HUE051436T2; KR101868132B1; WO2012143367A3; EP2699803B1; CA2833193C; US9556739B2; RU2580237C2; AU2012244804B2; DK2699803T3; BR112013026753A2; KR20140027130A; CN103534489A; AU2012244804A1; MX2013010939A; RU2013146836A; ZA201307151B; CN103534489B

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Laufrad einer Kreiselpumpe mit mindestens zwei Schaufeln (4) zur Förderung von feststoffhaltigen Medien. Erfindungsgemäß ist der Schaufeleintrittswinkel (β1) kleiner 0°. Der Schaufelwinkel (β) steigt in einem ersten Abschnitt (9) an bis er einen Wert von 0° erreicht. In einem zweiten Abschnitt (10) erfolgt ein weiterer Anstieg bis ein maximalen Wert erreicht wird. In einem dritten Abschnitt (11) fällt der Schaufelwinkel (β) wieder ab.The invention relates to an impeller of a centrifugal pump with at least two blades (4) for conveying solids-containing media. According to the invention, the blade entry angle (β1) is less than 0 °. The blade angle (β) increases in a first section (9) until it reaches a value of 0 °. In a second section (10) there is a further increase until a maximum value is reached. In a third section (11), the blade angle (β) drops again.

Description

Die Erfindung betrifft ein Laufrad für Kreiselpumpen mit mindestens zwei Schaufeln zur Förderung von feststoffhaltigen Medien.The invention relates to an impeller for centrifugal pumps with at least two blades for conveying solids-containing media.

Die DE 40 15 331 A1 beschreibt ein Laufrad mit nur einer Schaufel. Das durch ein Gießverfahren hergestellte Einschaufelrad bildet zwischen einer vorderen Deckscheibe und einer hinteren Deckscheibe und einer Schaufel einen Kanal, dessen Querschnitt von Einlauf des Einschaufelrades zum Austritt hin abnimmt. Die Saugseite bildet auf den ersten 180° des Drehwinkels einen konzentrisch zur Drehachse angeordneten Halbkreis. Das Einschaufellaufrad ist so gestaltet, dass eine frühzeitige Blasenbildung und somit ein Auftreten von Kavitation verhindert wird. Der Schaufelkopf hat einen sehr großen Krümmungsradius. Diese Abflachung verhindert das Anlagern langfaseriger Bestandteile.The DE 40 15 331 A1 describes an impeller with only one blade. The Einschaufelrad produced by a casting process forms between a front cover plate and a rear cover plate and a blade a channel whose cross section decreases from inlet of the Einschaufelrades to the outlet. The suction side forms on the first 180 ° of the rotation angle a concentric with the axis of rotation arranged semicircle. The pick-up impeller is designed to prevent premature blistering and thus cavitation. The blade head has a very large radius of curvature. This flattening prevents the attachment of long fiber components.

Im Gegensatz zu Einschaufelrädern zeichnen sich Laufräder mit mehreren Schaufeln durch einen höheren Wirkungsgrad aus. Allerdings werden an solche Laufräder auch besondere Anforderungen bezüglich der Verhinderung von Anlagerung fester Bestandteile im Förderweg gestellt. Bei mehrschaufligen Laufrädern müssen besondere Maßnahmen getroffen werden, um Verstopfungen zu vermeiden.In contrast to single-bladed wheels, impellers with multiple blades are characterized by higher efficiency. However, special requirements are also placed on such wheels with regard to the prevention of addition of solid constituents in the conveying path. For multi-bladed wheels special measures must be taken to avoid blockages.

Die Eignung dieser Laufräder für den Abwasserbereich wird unter anderem mit dem Kugeldurchgang überprüft. Mit dem Kugeldurchgang wird die Fähigkeit der Laufräder beschrieben auch große, einer Kugel entsprechende, Festkörper zu fördern.The suitability of these wheels for the wastewater sector is checked, inter alia, with the ball passage. The ball passage describes the ability of the wheels to convey large, ball-like solids.

In der DE 88 00 074 U1 wird ein Pumpenlaufrad für eine Kreiselpumpe beschrieben, dessen Schaufeleintrittswinkel zwischen 0° und 40° beträgt. Die Laufradschaufeln sind dabei so gestaltet, dass das Auftreten von Kavitation verringert wird und dennoch eine gute Saugfähigkeit im Überlastbereich gewährleistet ist. Dazu weisen die Stromlinien der Laufradschaufeln einen Abschnitt auf, in welchem der Schaufelwinkel um bis zu 25° ansteigt.In the DE 88 00 074 U1 a pump impeller is described for a centrifugal pump whose blade inlet angle between 0 ° and 40 °. The impeller blades are designed so that the occurrence of cavitation is reduced and yet a good absorbency is ensured in the overload range. For this purpose, the streamlines of the impeller blades on a portion in which the blade angle increases by up to 25 °.

In der Abwassertechnik werden immer häufiger Kreiselpumpen mit hohen spezifischen Drehzahlen eingesetzt. Bei herkömmlichen Laufrädern führt dies dazu, dass von einer Schaufelanströmung deren Staupunkt, besonders bei Teillastbetrieb, auf die Druckseite der Schaufeln wandert. Die Eintrittskanten der Schaufeln werden von der Druckseite zur Saugseite umströmt. Der auf der Druckseite liegende Staupunkt presst im Abwasser befindliche Fasern auf die Oberfläche der Schaufeln fest an.In sewage technology, centrifugal pumps with high specific speeds are being used more and more often. In the case of conventional impellers, this causes the stagnation point of a blade inflow to migrate to the pressure side of the blades, in particular under partial load operation. The inlet edges of the blades are flowed around from the pressure side to the suction side. The stagnation point on the pressure side firmly presses fibers in the sewage onto the surface of the blades.

Bei der Umströmung der Eintrittkanten der Schaufeln gibt es einen Bereich hoher Geschwindigkeit. Bei Laufrädern, deren Eintrittskante einen kleinen Krümmungsradius aufweist, sind in diesem Bereich die Geschwindigkeiten besonders groß. Sinkt aufgrund der hohen Strömungsgeschwindigkeit der statische Druck unter den Dampfdruck, so bilden sich Dampfblasen, die zu Kavitationsschäden führen.There is a high velocity area around the entry edges of the blades. For impellers whose leading edge has a small radius of curvature, speeds are particularly high in this range. If the static pressure falls below the vapor pressure due to the high flow velocity, vapor bubbles are formed which lead to cavitation damage.

An den Hochgeschwindigkeitsbereich schließt sich ein Bereich mit geringerer Geschwindigkeit an. Dort entsteht ein Totwasser. An der Eintrittkante haftende Fasern neigen dazu, dieses Totwasser auszufüllen. Durch die Umströmung werden die Fasern auf die Schaufelkontur gepresst, wobei die Belegung mit Fasern stark ansteigen kann.The high speed area is followed by a lower speed area. There is a dead water. Fibers adhering to the leading edge tend to fill in this dead water. Due to the flow around the fibers are pressed onto the blade contour, the occupancy of fibers can increase sharply.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Laufrad mit einem hohen Wirkungsgrad zur Verfügung zu stellen, bei dem Ablagerungen sowie das Auftreten von Kavitation vermieden werden.Object of the present invention is to provide an impeller with a high efficiency available to be avoided in the deposits and the occurrence of cavitation.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Schaufeleintrittswinkel kleiner 0° ist, wobei der Schaufelwinkel in einem ersten Abschnitt ansteigt bis er einen Wert von 0° erreicht, dann in einem zweiten Abschnitt bis zu einem maximalen Wert ansteigt und in einem dritten Abschnitt abfällt.This object is achieved in that the blade entry angle is less than 0 °, wherein the blade angle increases in a first section until it reaches a value of 0 °, then increases in a second section to a maximum value and drops in a third section.

Erfindungsgemäß beträgt der Schaufelwinkel am Eintritt weniger als 0° und steigt dann an. Dies führt zu einer starken Krümmung der Schaufelkontur. Der Winkelverlauf gewährleistet eine gleichmäßige Belastung der gesamten Schaufelfläche. Der Staupunkt der Strömung verschiebt sich von der Druckseite in den Bereich maximaler Krümmung der Eintrittskante bzw. sogar auf die Saugseite. Dadurch werden die Belastung der Schaufeleintrittkante und die Kräfte, welche Fasern im Eintrittbereich anpressen, verringert. An der Saugseite der Schaufeln bildet sich ein Bereich hoher Geschwindigkeiten, der zu einem Ablösen anhaftender Fasern beiträgt. Nach Erreichen eines maximalen Wertes fällt der Schaufelwinkel wieder ab. Der Schaufelverlauf zeigt einen S-Schlag.According to the invention, the blade angle at the inlet is less than 0 ° and then increases. This leads to a strong curvature of the blade contour. The angular course ensures even loading of the entire blade surface. The stagnation point of the flow shifts from the pressure side in the area of maximum curvature of the leading edge or even on the suction side. As a result, the load on the blade entry edge and the forces which press fibers in the entry area are reduced. On the suction side of the blades, a region of high velocities is formed, which contributes to a detachment of adhering fibers. After reaching a maximum value, the blade angle drops again. The bucket course shows an S-beat.

Das Ziel der Auslegung besteht darin, die Belastung der Schaufelanströmkante und das druckseitige Staudruckgebiet zu reduzieren.The aim of the design is to reduce the load on the blade inflow edge and the pressure-side dynamic pressure region.

Bei einer hydraulisch stoßfreien Schaufelanströmung ist die (Anström-)Geschwindigkeit am Schaufelprofil-Nasenpunkt annähernd Null. Das Schaufelprofil wird gleichmäßig umströmt.In the case of a hydraulically impact-free blade inflow, the (approach) speed at the blade profile nose point is approximately zero. The blade profile is flowed around evenly.

Dagegen ergibt sich im Teillastbetrieb eine schräge Schaufelanströmung, wobei der Staupunkt von dem Schaufelprofil-Nasenpunkt zur druckseitigen Schaufelseite wandert. Die Teillast-Anströmung steht dann im Winkel zur Schaufelskelettlinie. Dann treten bei der Umströmung der Profilnase und primär am Punkt höchster Krümmung, dem Nasenpunkt, extrem hohe Geschwindigkeiten auf. Auf der Schaufelsaugseite stellt sich eine Verzögerung der Strömungsgeschwindigkeit ein, wodurch saugseitig in Strömungsrichtung hinter dem Schaufelprofil-Nasenpunkt die Ausbildung eines Ablösegebietes die Folge ist. Infolgedessen liegt die Strömung nicht mehr an der Schaufel an, löst sich von den Schaufeln und verkleinert den von benachbarten Schaufeln begrenzte Querschnitt eines Durchströmkanals im Laufrad. In das hinter dem Nasenpunkt liegende Ablösegebiet können Fasern angesaugt werden.In contrast, results in part-load operation, an oblique Schaufelanströmung, the stagnation point of the blade profile nose point migrates to the pressure-side blade side. The partial load flow is then at an angle to the blade skeleton line. Then occur in the flow around the profile nose and primarily at the point of highest curvature, the nose point, extremely high speeds. On the Schaufelsaugseite there is a delay of Flow rate, whereby the suction side in the flow direction behind the blade nose point the formation of a separation region is the result. As a result, the flow no longer abuts the blade, disengages from the blades, and reduces the cross-section of a flow passage in the impeller limited by adjacent blades. Fibers can be sucked into the detachment area behind the nasal point.

Dagegen erzielt der erfindungsgemäße Verlauf des Schaufelprofils und damit des Schaufelwinkels auch beim Teillastbetrieb in dem Teillastgebiet eine weitere Strömungsbeschleunigung, wodurch das Ablösegebiet klein gehalten wird. Der Punkt höchster Strömungsgeschwindigkeit wird somit in den mittleren Teil der Schaufelsaugseite gelegt. Diese Lösung hat zur Folge, dass von einer Strömung mitgeführte Fasern oder dergleichen nicht mehr an der Schaufelanströmkante angepresst werden. Stattdessen werden sie durch die hohen Geschwindigkeiten im mittleren, saugseitigen Schaufelteil abtransportiert. Ein Verstopfen des Laufradeintrittes wird damit verhindert.In contrast, the inventive profile of the blade profile and thus the blade angle achieved during partial load operation in the part load area, a further flow acceleration, whereby the separation region is kept small. The point of highest flow velocity is thus placed in the middle part of the Schaufelsaugseite. This solution has the consequence that fibers entrained by a flow or the like are no longer pressed against the blade inflow edge. Instead, they are carried away by the high speeds in the middle, suction-side blade part. Clogging the impeller inlet is thus prevented.

Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung bleibt der Schaufelwinkel in einem sich anschließenden vierten Abschnitt konstant. Das Laufrad weist im radialen Bereich der Pumpe einen konstant kleinen Schaufelwinkel auf. Durch die Belastung der Saugseite wird die Ausdehnung des Rückströmgebietes auf der Druckseite reduziert. Der kleine Schaufelaustrittswinkel vermindert die Belastung am Schaufelende und reduziert das flächige Rückstromgebiet auf der Schaufeldruckseite.In a preferred embodiment of the invention, the blade angle remains constant in a subsequent fourth section. The impeller has a constantly small blade angle in the radial region of the pump. The load on the suction side reduces the expansion of the return flow area on the pressure side. The small blade exit angle reduces the load at the blade end and reduces the area of the backflow area on the blade pressure side.

Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung, die insbesondere für hohe spezifische Drehzahlen geeignet ist, beträgt der Schaufelwinkel im Eintrittsbereich weniger als –10°. Die kleinen Eintrittswinkel führen zu einer hydraulisch stoßfreien Anströmung.In a preferred embodiment of the invention, which is particularly suitable for high specific speeds, the blade angle in the entry region is less than -10 °. The small entry angles lead to a hydraulically impact-free flow.

Im ersten Abschnitt steigt der Schaufelwinkel an bis er einen Wert von 0° erreicht. Dann erfolgt in einem zweiten Abschnitt eine weitere Zunahme des Schaufelwinkels bis ein Maximalwert erreicht wird. Der Schaufelwinkel steigt im ersten und zweiten Abschnitt vorzugsweise mit dem gleichen Gradienten an.In the first section, the bucket angle increases until it reaches a value of 0 °. Then, in a second section, a further increase in the blade angle is achieved until a maximum value is reached. The blade angle preferably increases with the same gradient in the first and second sections.

Bei einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung steigt der Schaufelwinkel im ersten und/oder zweiten Abschnitt mit einem Gradienten mehr als 0,35 an. Die starke Krümmung führt zu einer homogenen Schaufelbelastung im mittleren Schaufelflächenbereich. Durch den extremen Winkelanstieg im vorderen Teil der Schaufel bleibt auch bei Teillast die Belastungsverteilung erhalten. Die erhöhte Belastung der Eintrittskante, welche normalerweise den Anhaftungseffekt verstärkt, wird dadurch reduziert.In an advantageous embodiment of the invention, the blade angle in the first and / or second section increases with a gradient of more than 0.35. The strong curvature leads to a homogeneous blade load in the middle blade surface area. Due to the extreme angle increase in the front part of the blade, the load distribution is maintained even at partial load. The increased load on the leading edge, which normally enhances the adhesion effect, is thereby reduced.

Als besonders günstig erweist es sich, wenn der Schaufelwinkel ab einem Wendepunkt in einem dritten Abschnitt auf den Schaufelaustrittswinkel abfällt. In einem vierten Abschnitt bleibt der Schaufelwinkel vorzugsweise konstant.It proves to be particularly favorable when the blade angle drops from a turning point in a third section on the blade outlet angle. In a fourth section, the blade angle preferably remains constant.

Als besonders günstig erweist es sich, wenn das Laufrad als Radialrad ausgeführt ist. Dabei ist das Verhältnis von Schaufelaustrittsradius zu Schaufeleintrittsradius vorzugsweise kleiner als 1,5. Dadurch kann das Laufrad auch bei hohen spezifischen Drehzahlen effektiv betrieben werden.It proves to be particularly favorable if the impeller is designed as a radial wheel. In this case, the ratio of blade outlet radius to blade inlet radius is preferably less than 1.5. As a result, the impeller can be effectively operated even at high specific speeds.

Bei herkömmlichen Laufrädern sind große Krümmungsradien der Schaufeleintrittskanten erforderlich, um hohe Umströmungsgeschwindigkeiten und das damit verbundene Auftreten von Kavitation zu vermeiden. Dies bedingt Materialanhäufungen, die zu schweren Laufrädern führen. Aufgrund des erfindungsgemäßen Schaufelwinkelverlaufs ist es möglich, Laufräder einzusetzen, die einen kleinen Krümmungsradius der Schaufeleintrittskanten aufweisen. Vorzugsweise ist der Krümmungsradius der Schaufeleintrittskanten gleich oder kleiner als der Wert der Schaufeldicke im vierten Bereich. Trotz der dabei auftretenden hohen Umströmungsgeschwindigkeiten kommt es bei den erfindungsgemäßen Laufrädern nicht zu Kavitationsschäden. Die Laufräder können aufgrund des geringen Krümmungsradius der Schaufeleintrittskanten schlank und leicht ausgeführt werden.In conventional impellers, large radii of curvature of the blade leading edges are required to avoid high flow velocities and the concomitant occurrence of cavitation. This requires material accumulations, which lead to heavy wheels. Due to the blade angle curve according to the invention, it is possible to use wheels which have a small radius of curvature of the blade entry edges. Preferably, the radius of curvature of the blade entry edges is equal to or less than the value of the blade thickness in the fourth region. Despite the high flow velocities that occur, cavitation damage does not occur in the wheels according to the invention. The impellers may be made slender and light due to the small radius of curvature of the blade leading edges.

Das zur Förderung von Abwasser eingesetzte Laufrad umfasst vorzugsweise zwei oder drei Schaufeln. Solche Ausführungen sind besonders für Abwässer mit einem hohen Anteil an Feststoffbeimengungen geeignet und werden auch als Zweikanalrad bzw. Dreikanalrad bezeichnet. Bei einer zu großen Anzahl an Schaufeln droht Verstopfungsgefahr. Gegenüber Einschaufelrädern gewährleisten die zwei- oder dreischaufligen Laufräder einen höheren Wirkungsgrad und wegen der fehlenden Unwucht und der pulsationsärmeren Förderung ein besseres Betriebsverhalten.The impeller used to convey wastewater preferably comprises two or three blades. Such designs are particularly suitable for wastewater with a high proportion of Feststoffbeimengungen and are also referred to as Zweikanalrad or Dreikanalrad. If the number of blades is too large, there is a risk of clogging. Compared to single-bladed wheels, the two- or three-bladed impellers ensure higher efficiency and better performance due to the lack of imbalance and less pulsation.

Vorzugsweise weist das Laufrad eine Deckscheibe auf und ist somit in geschlossener Bauform ausgeführt.Preferably, the impeller has a cover plate and is thus designed in a closed design.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand von Zeichnungen und aus den Zeichnungen selbst.Further features and advantages of the invention will become apparent from the description of embodiments with reference to drawings and from the drawings themselves.

Dabei zeigtIt shows

1 einen Axialschnitt durch ein Laufrad, 1 an axial section through an impeller,

2a eine Vorderansicht der Schaufeln des Laufrades, 2a a front view of the blades of the impeller,

2b eine perspektivische Ansicht der Schaufeln des Laufrades, 2 B a perspective view of the blades of the impeller,

3a einen Verlauf des Schaufelwinkels, 3a a course of the blade angle,

3b eine konformes Abbild der Skelettlinie, 3b a conformal image of the skeleton line,

4a eine Radialschnitt durch das Laufrad mit Darstellung der Geschwindigkeiten der Stromlinien, 4a a radial section through the impeller showing the velocities of the streamlines,

4b eine vergrößerte Darstellung des Eintrittteils einer Schaufel gemäß 4a. 4b an enlarged view of the entrance portion of a blade according to 4a ,

In 1 ist ein Axialschnitt durch ein radiales Laufrad dargestellt. Die mit festen Beimengungen durchsetzte Flüssigkeit tritt durch den Saugmund 1 in das Laufrad ein. Die zwischen Deckscheibe 2 und Tragscheibe 3 angeordneten Schaufeln 4 beschleunigen die Flüssigkeit. Die Flüssigkeit strömt von der Drehachse 5 radial nach außen. Das Laufrad wird bei spezifischen Drehzahlen von mehr als 70 betrieben. Dabei erweist sich ein geringes Verhältnis von Schaufelaustrittsradius R₂ zu Schaufeleintrittsradius R₁ als besonders günstig. Im Ausführungsbeispiel ist das Verhältnis von Schaufelaustrittsradius R₂ zu Schaufeleintrittsradius R₁ kleiner als 1,3.In 1 is an axial section through a radial impeller shown. The permeated with solid admixtures liquid passes through the suction mouth 1 into the wheel. The between cover disc 2 and support disc 3 arranged blades 4 accelerate the liquid. The liquid flows from the axis of rotation 5 radially outward. The impeller is operated at specific speeds of more than 70. In this case, a low ratio of blade outlet radius R ₂ to blade inlet radius R ₁ proves to be particularly favorable. In the exemplary embodiment, the ratio of blade outlet radius R ₂ to blade inlet radius R _{1 is} less than 1.3.

In den 2a und 2b ist eine Vorderansicht und eine perspektivische Darstellung der Schaufeln 4 des Laufrades dargestellt. Das Laufrad umfasst zwei Schaufeln 4, die auf einer Tragscheibe 3 befestigt sind. Das Laufrad rotiert mit Blick auf die Darstellungen im Uhrzeigersinn. Die Schaufeleintrittskanten 6 haben einen kleinen Krümmungsradius. Der Krümmungsradius beträgt im Ausführungsbeispiel 7 mm. Das feststoffhaltige Medium wird von den Schaufeln 4 beschleunigt. Man unterscheidet zwischen der Druckseite 7 und der Saugseite 8 der Schaufeln 4.In the 2a and 2 B is a front view and a perspective view of the blades 4 of the impeller shown. The impeller includes two blades 4 on a support disc 3 are attached. The impeller rotates clockwise looking at the illustrations. The blade entry edges 6 have a small radius of curvature. The radius of curvature is 7 mm in the exemplary embodiment. The solids-containing medium is from the blades 4 accelerated. One differentiates between the pressure side 7 and the suction side 8th the blades 4 ,

In 3a ist der Verlauf des Schaufelwinkels β dargestellt. 3b zeigt ein konformes Abbild der Skelettlinie. Auf der Abszisse ist der Umschlingungswinkel φ aufgetragen. Auf der Ordinate ist der Schaufelwinkel β der Skelettlinie aufgetragen. Der Schaufeleintrittswinkel β₁ ist kleiner 0°. In einem ersten Abschnitt 9 steigt der Schaufelwinkel β stetig an bis er einen Wert von 0° erreicht. Dann erfolgt in einem zweiten Abschnitt 10 ein weiterer stetiger Anstieg bis der Schaufelwinkel β einen maximalen Wert erreicht. Der Gradient des Anstiegs des Schaufelwinkels β im ersten Abschnitt 9 und zweiten Abschnitt 10 sind gleich. Seinen maximalen Wert erreicht der Schaufelwinkel β am Wendepunkt der Skelettlinie. In einem dritten Abschnitt 11 fällt der Schaufelwinkel β stetig ab bis er den Wert des Schaufelaustrittswinkels β₂ erreicht. In einem vierten Abschnitt 12 bleibt der Schaufelwinkel β konstant beim Wert des Schaufelaustrittswinkels β₂.In 3a the course of the blade angle β is shown. 3b shows a conformal image of the skeleton line. The angle φ is plotted on the abscissa. On the ordinate the blade angle β of the skeleton line is plotted. The blade entry angle β ₁ is less than 0 °. In a first section 9 the bucket angle β increases steadily until it reaches a value of 0 °. Then takes place in a second section 10 a further steady increase until the blade angle β reaches a maximum value. The gradient of the increase of the blade angle β in the first section 9 and second section 10 are equal. The blade angle β reaches its maximum value at the inflection point of the skeleton line. In a third section 11 If the blade angle β falls steadily until it reaches the value of the blade outlet angle β ₂ . In a fourth section 12 the bucket angle β remains constant at the value of the bucket outlet angle β ₂ .

Das konforme Abbild der Skelettlinie zeigt, dass ausgehend vom Schaufeleintrittsradius R₁ der Radius zunächst auf einen minimalen Wert R_min sinkt und anschließend weiter bis zum Wert des Schaufelaustrittsradius R₂ ansteigt.The conformal image of the skeleton line shows that, starting from the blade entry radius R _1, the radius initially drops to a minimum value R _min and then increases further up to the value of the blade exit radius R ₂ .

Die 4a und 4b zeigen einen Radialschnitt eines Zweischauflers mit Darstellung der Stromlinien, die unterschiedliche Geschwindigkeiten aufweisen. Das Laufrad rotiert mit Blick auf die Figuren entgegen dem Uhrzeigersinn. Im Gegensatz zu herkömmlichen Laufrädern liegt der Staupunkt 13 der Strömung nicht auf der Druckseite 7 sondern im Bereich maximaler Krümmung der Schaufeleintrittskante 6. An der Saugseite 8 der Schaufeln 4 bildet sich ein Bereich 14 hoher Geschwindigkeiten, der zu einem Ablösen anhaftender Fasern beiträgt.The 4a and 4b show a radial section of a two-rotor engine with representation of the streamlines, which have different speeds. The impeller rotates counterclockwise, looking at the figures. In contrast to conventional wheels is the stagnation point 13 the flow is not on the pressure side 7 but in the area of maximum curvature of the blade leading edge 6 , At the suction side 8th the blades 4 an area is formed 14 high speeds, which contributes to a detachment of adherent fibers.

Bei dem erfindungsgemäßen Laufrad wird die Belastung der Schaufeleintrittskante 6 verringert. Dadurch sinken die Kräfte, welche Fasern im Eintrittsbereich anpressen. Durch die Belastung des mittleren saugseitigen Bereichs der Schaufel 4 treten dort große Geschwindigkeiten auf, wodurch anhaftende Fasern abtransportiert werden.In the impeller according to the invention, the load of the blade leading edge 6 reduced. This reduces the forces that press fibers in the inlet area. By loading the middle suction side of the blade 4 occur there at high speeds, whereby adhering fibers are removed.

Claims

Impeller for centrifugal pumps with at least two blades ( 4 ) for conveying solids-containing media, characterized in that the blade entry angle (β ₁ ) is less than 0 °, the blade angle β in a first section ( 9 ) increases until it reaches a value of 0 °, then in a second section ( 10 ) rises to a maximum value and in a third section ( 11 ) drops.

Impeller according to claim 1, characterized in that the blade entry angle (β ₁ ) is less than -10 °.

Impeller according to claim 1 or 2, characterized in that the blade angle (β) in the first section ( 9 ) and second section ( 10 ) increases with the same gradient.

Impeller according to claim 1 or 2, characterized in that the blade angle (β) in the first section ( 9 ) and / or second section ( 10 ) increases with a gradient of more than 0.35.

Impeller according to one of claims 1 to 4, characterized in that from a turning point of the blade angle (β) in a third section ( 11 ) drops to the blade exit angle (β ₂ ).

Impeller according to one of claims 1 to 5, characterized in that the blade angle (β) in a fourth section ( 12 ) remains constant.

Impeller according to one of claims 1 to 6, characterized in that the impeller is designed as a radial wheel.

Impeller according to one of claims 1 to 7, characterized in that the ratio of blade outlet radius (R ₂ ) to the blade entry radius (R ₁ ) is less than 1.5.

Impeller according to one of claims 1 to 8, characterized in that the radius of curvature of the blade entry edges ( 6 ) is equal to or less than the value of the blade thickness in the fourth section ( 12 ).

Impeller according to one of claims 1 to 9, characterized in that the impeller at most three blades ( 4 ) having.

Impeller according to one of claims 1 to 10, characterized in that the impeller is a cover disc ( 2 ) having.